有限元法在热轧机工作辊轴承座热特性分析中的应用

以某热轧机工作辊轴承座的热变形故障作为研究对象,通过分析轴承系统摩擦热的分析,建立了合理的有限元计算模型,采用有限元法分析了轴承座的热特性。     

热连轧机工作辊轴承座的三维有限元温度场分析

本文以宝钢 2 0 50热连轧机工作辊轴承座热变形故障为研究对象 ,详细分析了轴承系统的内热源 ,确认轴承内部的摩擦热是轴承升温的主要热源。本文提出一种通用的计算思路 :建立由工件→轧辊→轴承→轴承座的热传导模型 ,用有限元方法和三维有限元温度场程序 ,研究分析了轴承座的温度场分布规律。     

热连轧机工作辊轴承座的热变形场分析

以宝钢2050热连轧机工作辊轴承座的热变形故障作为研究对象,详细分析了轴承系统的内热源,确认轴承内部的摩擦热是轴承系统温升的主要热源,本文采用有限元方法,同时利用三维有限元温度场程序和SAP5软件,研究了轴承座的热变形场分布规律.     

基于COSMOSWorks平台的轴承座共振频率分析

以轴承座共振频率分析为例,对SolidWorks平台集成的COSMOSWorks有限元分析软件的频率分析、结果评估等功能应用做了介绍,并应用此软件对卷烟入库伸缩链板机驱动电机轴承座进行了共振频率分析。     

冷酸轧机纠偏辊轴承座的受力分析

运用有限元分析方法,对冷酸轧机纠偏辊轴承座在正常情况与突然断电故障情况下的纠偏辊受力情况进行分析,并对由此产生的应力进行了计算.分析计算结果表明:正常情况下轴承座受到的载荷为64.13 kN,相应应力为44.1 MPa,轴承座是安全的;突然停电时轴承座受力为19 342.4 kN.此时应力为3 680 MPa,已经远远大于轴承座材料的抗拉强度,分析结果与实际情况相吻合.     

基于Solidworks的轧辊轴承座有限元分析

利用Solidworks软件对轧辊轴承座进行三维实体建模,并进行了有限元分析,得到其应力、应变及安全系数分布图。通过有限元分析,选用满足其性能的材质,并对其进行结构优化,提高设计质量。     

《延长大型轧机轴承寿命研究》获国家科技进步二等奖

由我院黄庆学教授主持的国家“九五”重点科技攻关计划项目、山西省科技攻关计划项目《延长大型轧机轴承寿命研究》2 0 0 4年 2月获国家科技进步二等奖。该项目在国家科技部、山西省科技厅和宝钢等部门支持下 ,完成了 2 0 5 0热轧精轧机轧辊轴承和轴承座的受力和热分析、工作辊轴承座机械学活动度分析、工作辊轴向固定装置新杆系结构设计、轴承座及弯辊缸柱塞新连接机构设计、轴承及轴承座载荷分布及温度分布的理论研究、试验研究及工业考核等工作。在以下几方面获得了创新性成果。(1)用三维弹性摩擦接触边界元法专用程序分析弯辊力和轴向力…     

发动机凸轮轴负载扭矩计算及振动控制分析

针对顶置配气凸轮轴,推导出其凸轮轴负载扭矩理论计算公式.分别用理论公式和瞬态有限元分析对该配气凸轮轴负载扭矩进行了计算,将两种方法的计算结果进行了对比,结果显示两者吻合良好,验证了瞬态有限元模型的正确性.结合配气凸轮轴的瞬时约束模态分析与燃气爆发压力作用下凸轮轴的振动响应分析,找到了凸轮轴易发生共振的部位及影响凸轮轴振动的主要因素,分析了轴承座宽度对凸轮轴振动的影响.结果表明:凸轮轴的振动主要是弯曲振动,适当调整凸轮轴轴承座的宽度对控制凸轮轴的振动有明显的效果.     

机床主轴轴承热诱导预紧力及刚度计算与实验研究

为了研究机床主轴系统非均匀温升带来的热位移对轴承预紧力和动刚度的影响,建立了一种机床主轴系统热机耦合模型。在分析轴承摩擦损耗影响因素的基础上,确定了系统热载荷和边界条件,采用有限元方法求解了机床主轴瞬时温升和热变形,根据轴承载荷-位移关系式求解轴承的热诱导预紧力,基于改进的Jones模型计算了轴承径向刚度。最后,实验测定轴承预紧力,分析预紧力影响因素。理论计算与实验结果表明:在定位预紧下,主轴、隔圈、轴承座和轴承热位移会导致轴承预紧力和径向刚度的增加,且随着初始预紧力、转速和环境温度增加,预紧力变化幅值也增加。此外,局部冷却引起热位移的变化,从而改变轴承预紧力和径向刚度的变化规律。     

基于区域抑制的V形柴油机机体结构简化及主轴承座强度分析

针对某V形柴油发动机,对其进行了机体模型的简化与主轴承座的强度分析。首先使用区域抑制的模型简化方法,提出一套针对柴油机机体模型的简化方案,对机体模型上复杂的区域进行简化,以获取相应的简化模型。然后,在Abaqus软件中对柴油机机体原模型与简化模型通过施加相同的边界条件与载荷进行主轴承座的结构强度有限元分析,以获取相应的应力应变数据。对比原模型与简化模型的机体与主轴承盖的最大主应力和主轴承孔变形,获得误差在5%以内的简化模型。     

剪切桥式两可倾瓦轴承负荷传感器结构二维有限元分析

本文对大型汽轮发电机组剪切桥式两可倾瓦轴承负荷传感器结构进行了二维有限元分析 ,研究了不同边界条件对传感器结构应力 (应变 )场的影响 ,计算与试验结果对比表明 :所建立的有限元模型基本是正确的 ,可将其用于两可心倾瓦轴承负荷传感器结构设计。     

基于有限元法的气浮支承系统的数值模拟与实验研究

气浮支承系统以气体作为工作介质,根据气体润滑理论对气膜中气体的流动作了理论分析,采用有限元法对气膜流场进行了数值模拟,计算出了一定载荷下的速度分布、压力分布和耗气量、承载能力,通过与实验测试结果的对比,说明该方法是可行的。     

涡轮增压器轴承体耦合传热的数值仿真

基于涡轮增压器轴承体冷却机理,采用专业CFD软件和FEM软件分别建立了轴承体流体区域和固体区域网格仿真模型.运用流固耦合的仿真计算方法对涡轮增压器轴承体进行耦合传热分析,得到轴承体流体区域的流场、换热系数及温度场,并分析轴承体固体区域的温度场.仿真结果表明:机油和水同时冷却方式下,轴承体温度分布较均匀,其冷却性能较好.与实验对比,仿真模型的温度符合实际轴承体温度分布,证明了此方法的可行性,为轴承体冷却性能的设计优化提供依据.     

序列二次规划(SQP)算法在三维下限分析中的应用

采用有限元法和非线性规划的序列二次规划(SQP)算法，解决了三维可静应力场的构造问题．基于刚塑性假设，采用极限分析下限原理，求解了矩形表面基础的承载力问题．算例分析表明，SQP算法在三维下限法中的应用是可行的．     

电磁推力轴承磁路计算方法的改进

用有限元法对同向和反向偏流输入情况下各种结构布置形式的电磁推力轴承系统按整体模型进行磁场和承载力的计算,分析了不同结构型式对磁通分布和电磁力大小的影响。以磁路的基尔霍夫定律和欧姆定律为基础,将电磁推力轴承的整体磁场模拟为等效的电路网络,探讨了不同磁路的磁阻计算方法,然后通过简单的串、并联电路分析,算出整体磁场中的磁通分布和电磁力值,其结果与有限元分析相一致。确认了等效网路法对电磁轴承考虑漏磁影响的整体结构设计计算的适用性,并给出了具体的计算方法。     

CFG桩复合地基承载力分析

某客运专线某标段采用CFG桩加固技术。对CFG桩进行了低应变动测、单桩承载力试验、复合地基承载力试验及理论计算。结果表明：一类桩占93.9%,二类桩占6.1%;单桩承载力及复合地基承载力特征值均大于设计值。建立了三维有限元模型,模拟分析了CFG桩顶及桩间土应力随加载水平的变化关系以及CFG桩及桩间土应力分担比。模拟结果表明：1)随着荷载的增加,CFG桩顶应力及桩间土应力也随之增大,但CFG桩顶应力的增长速率大于桩间土;2)加载初期,CFG桩与桩间土应力分担比逐渐增大,且增长速度较快;随着荷载的增加,桩土应力分担逐渐趋于稳定。     

轴对称组合模具的接触强度分析

为解决轴列称组合模具的接触强度分析,本文根据接触状态下的有限元基本方程以及通过对接触条件的分析得到的仅与接触点有关的定解方程编制了轴对称组合模具有限元分析程序.以钢球成形模为算例,对其进行了接触强度分析,得到了不同过盈尺寸的应力分布,同时给出更为合理的过盈尺寸.     

碰摩转子系统滑动轴承底座的有限元分析

为了避免轴承底座产生共振,采用Reynolds简化方程求出转子和定子间的非线性油膜力解析表达式,并对碰摩状态下碰摩力模型作出简化。运用有限元软件对轴承施加非线性复杂载荷,进行模态分析和谐响应分析,找到振型最大区域中的一点,分析其共振频率及在碰摩力状态下碰摩力以及非碰摩状态下油膜涡动的工作频率和临界频率之间的关系,为分析轴承系统稳定工作提供理论基础。     

渭河断陷盆地区域应力形变场的数值模拟研究

根据渭河盆地的地应力测量资料,结合震源机制解,采用有限单元法反演了渭河盆地区域构造应力与形变场。讨论了区域内应力场和应变能密度分布的基本特征及其与历史地震活动的关系。在此基础上,采用西源流变模型对应力-形变场随时间的变化作了粘弹塑性有限元模拟。     

竖向荷载作用下复合材料桩承载性能的数值分析

根据有限元分析原理，结合工程实例分析了竖向荷载作用下复合材料桩的承载力、荷载传递特性和水泥土桩环侧摩阻力的传递扩散规律．研究和实践表明，复合材料桩具有协同工作、受力均匀合理、沉降变形小、承载力大和造价低等优点，具有重要的应用价值．